[논문]지반보강용 그라우팅 말뚝의 응력분담비에 대한 수치해석적 연구

이경주; 이준규; 張維維; 송기일

doi:10.7843/kgs.2023.39.2.19

지반보강용 그라우팅 말뚝의 응력분담비에 대한 수치해석적 연구
Numerical Study on the Stress-distribution Ratio of Grouting Pile for Reinforced Ground 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.39 no.2, 2023년, pp.19 - 30

이경주 (인하대학교 토목공학과, 에스큐엔지니어링) , 이준규 (서울시립대학교 토목공학과) , 張維維 (인하대학교 토목공학과) , 송기일 (인하대학교 토목공학과)

초록
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연약지반 대책공법으로 적용되는 다짐모래말뚝과 같은 지중구조물은 주로 복합지반 설계법에 의해 침하 및 안정성을 분석한다. 복합지반 설계법의 기본원리는 아칭효과이며 말뚝의 보강효과는 응력분담비로 평가한다. 탄성적 특성을 갖는 그라우팅 말뚝을 지반보강공법으로 적용할 때 기존의 응력분담비 평가는 말뚝이 지표까지 설치되어 상재하중이 말뚝과 원지반에 같이 직접 재하되는 경우만을 고려해 왔다. 본 연구에서는 지반보강 말뚝의 설치를 지표까지 올리지 않고 지중 어느 위치에서 마감할 때에는 지금까지의 연구들에 의해 적용된 응력분담비 적용 방법이 달라져야 한다는 것을 보여주었다. 고강도 Jet grouting이 적용되었을 때 원지반에 대한 그라우팅 말뚝의 응력분담비(n)는 통상 30~50 범위의 값을 적용한다. 그러나 이는 지표까지 말뚝이 놓이는 경우이고 말뚝 상단의 위치가 지표로부터 멀리 깊게 위치될 경우 응력분담 효과가 급격히 저감되며 응력구(stress bulb) 경계가 되는 깊이부터는 정량적 값 1.5에 수렴했다.

Abstract ▼ AI-Helper

Underground structures, such as compacted sand piles applied as soft ground countermeasures, are analyzed for settlement and stability by the composite ground design method. The basic principle of the composite ground design method is the arching effect. The reinforcing effect of the pile is evaluated as the stress-distribution ratio. When applying grouting piles with elastic properties using the ground reinforcement method, the existing stress-distribution ratio was only considered when the pile was installed. This study shows that the method of applying the stress-distribution ratio applied in previous studies should be changed when the ground reinforcement pile is installed at an arbitrary location in the ground without raising it to the ground surface. When high strength jet routing is applied, the stress-distribution ratio (n) to the in-situ ground generally ranges from 30 to 50. However, if the pile is located far from the surface and the depth goes down to the boundary depth of the stress sphere, the stress-distribution effect rapidly decreases, and the stress-distribution ratio converges to 1.5.

주제어

표/그림 (25)

그림 Fig. 1. Ground reinforcement pile application model with load transfer layer
그림 Fig. 2. Typical model with a ground reinforcing pile method
그림 Fig. 3. Stress diagram acting on composite ground
표 Table 1. Stress distribution ratio by construction method
그림 Fig. 4. Principal stress tensor around the pile head in the embankment fill The long and the short lines represent the major and minor principle stresses (Orianne Jenck et al., 2009, "Three Dimensional Numerical Modeling of a Piled Embankment", International Journal of geomechanics)
그림 Fig. 5. Numerical modeling of studty subjects
표 Table 2. The recommendations of strength and modulus†
표 Table 3. Analysis results (Fig. No) according to parameter changes (ϕ, q, GC (A, B, C))
표 Table 4. Properties of reinforcement material and surcharge load
표 Table 5. Properties of ground and fill soil
그림 Fig. 6. Step of the analysis
그림 Fig. 7. Time-settlement curve in analysis for verification
그림 Fig. 8. Settlement at points S1, S2 for various GC under q=12kPa
그림 Fig. 9. Settlement at points S₁, S₂ for various GC under q=24kPa
표 Table 6. Construction sequences in the finite element modeling
그림 Fig. 10. Settlement at points S₁, S₂ for various GC under q=36kPa
그림 Fig. 11. Settlement at points S₁, S₂ for various GC under q=48kPa
그림 Fig. 12. Settlement ratio (S₂/S₁) for various GC under q=12kPa
그림 Fig. 13. Settlement ratio (S₂/S₁) for various GC under q=24kPa
그림 Fig. 14. Settlement ratio (S₂/S₁) for various GC under q=36kPa
그림 Fig. 15. Settlement ratio (S₂/S₁) for various GC under q=48kPa
그림 Fig. 16. Stress dstribution ratio at (S₁/S₂) under q=48kPa and GC-C
그림 Fig. 17. Stress dstribution ratio at (S₁/S₂) for various GC under q=48kPa
그림 Fig. 18. Stress distribution ratio by depth for q=12kPa
그림 Fig. 19. Stress distribution ratio by depth for q=48kPa

참고문헌 (17)

Aboshi, H., Fukuda, K., Ogura, T., Inoue, T., and Mukai, M. (1991), "The soil stabilization for final disposal site, Hiroshma, Japan", International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, Vol.30, No.1, pp.A47.？
Bin Chen Benson Hsiung, Kuo Hsin Yang, Wahyuning Aila, and Ching Hung (2016), "Three-dimensional effects of a deep excavation on wall deflections in loose to medium dense sands", Computers and Geotechnics, Vol.80, pp.138-151.？

상세보기
Britto, A. M. and Gunn, M. J. (1987), ELLIS HORWOOD LIMITED.？
Jaritngam Saravut (2003), "Design concept of the soil improvement for road construction on soft clay", Proceedings of the Eastern Asia Society for Transporation Studies, Vol.4, No.4, pp.313-322.？
Jie Han, Sadik Oztoprak, Robert L. Parsons, and Jie Huang (2007), "Numerical analysis of foundation columns to support widening of embankments", Computers and Geotechnics, Vol.34, No.6, pp. 435-488.？

상세보기
Kim, D. E., Park, H. I., Lee, S. R., and Yoo, S. H. (2008), "Evaluation of Stress Distribution Ratio According to Clay Ground Condition and Stone Column Characteristics", Journal of the Korean Geotechnical Society, Vol.24, No.11, pp.35-41.？
Kozo Tagaya, Akiyoshi Tanaka, and Hisao Aboshi (1983), "Application of Finite Element Method to Pullout Resistance of Buried Anchor", Vol.23, No.3, pp.91-104.？
Lee, Sung-Jee, Yoo, Min-Taek, Lee, Su-Hyung, Baek, Min-Cheol, and Lee, Il-Wha (2016), "Analysis of Cyclic Loading Transferred Mechanism on Geosynthetic-Reinforced and Pile-Supported Embankment", Journal of the Korean Geotechnical Society, Vol.32, No.12, pp.79-91.？

원문보기 상세보기
Lee, Taehee, Lee, Su-Hyung, Lee, Il-Wha, and Jung, Young-Hoon (2016), "Transformation of Load Transfer Soil Arch in Geosynthetics-Reinforced Piled Embankment: A Numerical Approach", Journal of the Korean Geotechnical Society, Vol.32, No.6, pp.5-16.？

원문보기 상세보기
Manasi Wijerathna, D. S. Liyanapathirana (2021), "Simplified modelling approaches for DCM column supported embankments", International Journal of Geotechnical Engineering, Vol.15, No.5, pp.553-562.？

상세보기
Ministry of Oceans and Fisheries (2014), "Design Criteria for Ports and Fishing Harbors", pp.598.？
Na, Seung-Ju, Kim, Min-Seok, Park, Kyung-Ho, and Kim, Daehyeon (2016), "Stress Concentration Ratio of GCP Depending on the Mixing Ratio of Crushed Stone and Sand", Journal of the Korean Geotechnical Society, Vol.32, No.9, pp.37-50.？

원문보기 상세보기
Orianne Jenck, Daniel Dias, and Richard Kastner (2009), "Three Dimensional Numerical Modeling of a Piled Embankment", International Journal of geomechanics, Vol.9, No.3, pp.102-112.？

상세보기
Pitthaya Jamsawang, Panich Voottipruex, Pornkasem Jongpradist, and Dennes T. Bergado (2015), "Parameters affecting the lateral movements of compound deep cement mixing walls by numerical simulations and parametric analyses", Acta Geotechnica, Vol.10, No.6, pp.797-812.？

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Pitthaya Jamsawang, Sittisak Jamnam, Pornkasem Jongpradist, Pornpot Tanseng, and Suksun Horpibulsuk (2017), "Numerical analysis of lateral movements and strut forces in deep cement mixing walls with top-down construction in soft clay", Computers and Geotechnics, Vol.88, pp.174-181.？

상세보기
Valentina Lentini and Francesco Castelli (2019), "Numerical Modelling and Experimental Monitoring of a Full-Scale Diaphragm Wall", International Journal of Civil Engineering, Vol.17, No.6, pp.659-672.？

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Walid El Kamash and Jie Han (2014), "Displacements of column supported embankments over soft clay after widening considering soil consolidation and column layout : Numerical analysis", Soils and Foundations, Vol.54, No.6, pp.1054-1069.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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